2021-2022學年新教材人教版高中物理選擇性必修第一冊第三章機械波 課時練習題及綜合測驗

第三章機械波

1、波的形成.............................................................1

2、波的描述.............................................................8

3、波的反射、折射和衍射................................................14

4、波的干涉............................................................21

5、多普勒效應..........................................................28

第三章檢測卷...........................................................34

1、波的形成

1.在平靜的湖面上漂著一片落葉，現(xiàn)向湖中央扔一石子，圓形波紋一圈圈

地向外傳播，當波傳到落葉處時，落葉將（）

A.隨波紋漂向湖岸

B.仍不動

C.向波源處漂動

D.在原來位置做上下振動

【答案】D【解析】向湖中央扔一石子，圓形水波一圈圈地向外傳播，當

波傳到落葉處時，落葉只在原來位置附近上下振動，并不向前移動，故D正確.

2.關于振動和波的關系，下列說法中正確的是（）

A.波的傳播速度即波源的振動速度

B.物體做機械振動，一定產生機械波

C.如果波源停止振動，在介質中傳播的波動也立即停止

D.波動的頻率，與介質性質無關，僅由波源的振動頻率決定

【答案】D【解析】波的傳播速度不是波源的振動速度，故A錯誤；波的

形成需滿足兩個條件：振源和傳播介質，故B錯誤；波源停止振動，波還會繼

續(xù)傳播，故C錯誤；波的頻率等于波源的振動頻率，故D正確.

3.《楓橋夜泊》中有名句：“姑蘇城外寒山寺，夜半鐘聲到客船”.其中，

當鐘聲傳到客船時，對大鐘的撞擊早已停止了，但仍感覺“余音未絕”，分析其

原因可能是（）

A.大鐘的回聲

B.大鐘在繼續(xù)振動，空氣中繼續(xù)形成聲波

C.人的聽覺發(fā)生“暫留”的緣故

D.大鐘雖停止振動，但空氣仍在振動

【答案】B【解析】停止對大鐘的撞擊后，大鐘做阻尼振動，仍在空氣中

形成聲波，隨著能量的減弱，鐘聲逐漸消失，故B正確.

4.下列關于理想機械波的說法錯誤的是（）

A.波中各質點的振動頻率是相同的

B.質點開始振動時的速度方向與波源的傳播方向相同

C.波由近及遠地遷移，質點只在平衡位置附近做往返運動

D.波源的能量隨波動由近及遠地傳播

【答案】B【解析】波中各質點的振動頻率等于波源的振動頻率，是相同

的，故A正確；在橫波中，質點開始振動時的速度方向與波源的傳播方向垂直；

在縱波中，質點開始振動時的速度方向可以與波源的傳播方向在同一直線上，故

B錯誤；波由近及遠地遷移，質點只在平衡位置附近做往返運動，不向前移動，

故C正確；機械波在傳播振動形式的過程中，同時將能量由近及遠傳遞，故D

正確.

5.關于機械波，下列說法中正確的是（）

A.機械波的振幅與波源振動的振幅不相等

B.在波的傳播過程中，介質中質點的振動頻率等于波源的振動頻率

C.在波的傳播過程中，介質中質點的振動速度等于波的傳播速度

D.在機械波的傳播過程中，離波源越遠的質點振動的周期越大

【答案】B【解析】波在傳播過程中，機械波的振幅與波源振動的振幅是

相等的，故A錯誤；每個質點都在重復波源的振動因此質點的振動頻率和波源

的振動頻率是相同的，故B正確；振動速度與波的傳播速度是不相同的，故C

錯誤；在波傳播中各點的振動周期均與波源的周期相同，故D錯誤.

6.如圖為一橫波波形圖像，波沿x軸負方向傳播，就標明的質點而言，其

速度為正且加速度為負的質點是（）

A.PB.Q

C.RD.S

【答案】D【解析】因波沿x軸負方向傳播，所以S、R兩點均向上振動,

P、Q兩點均向下振動，且各質點的加速度方向均由各自所在位置指向平衡位置,

故S點的速度為正，加速度為負，故D正確，A、B、C錯誤.

7.如圖所示，為波沿著一條固定的繩子向右剛傳播到8點的波形，由圖可

判斷出A點剛開始的振動方向是（）

A.向左B.向右

C.向下D.向上

【答案】D【解析】由于波剛剛傳到8點，所以8點此時的振動方向就是

波源的起振方向，由圖根據波的傳播與質點振動的關系可以知道，B質點此時正

向上振動，所以波源A質點剛開始的振動方向向上，故D正確.

8.（多選）如圖所示，用手握住長繩的一端上下抖動，長繩形成了向前傳播

的一列波.如果在長繩中間某一位置做一個標記匕在抖動過程中（）

A.P左右擺動

B.P上下擺動

C.P的頻率與波源0的頻率相同

D.P的速度與波源。的速度時刻相同

【答案】BC【解析】尸上下振動，故B正確，A錯誤；尸與。的頻率相

同速度不同，故C正確，D錯誤.

9.（多選）把一根長而軟的螺旋彈簧豎直提起來，手有規(guī)律地上下振動，則

（）

A.在彈簧上形成一列機械波

B.在彈簧上形成波峰和波谷

C.彈簧上的質點自上而下振動

D.彈簧上的機械波自上而下傳播

【答案】AD【解析】彈簧上的質點均在自己的平衡位置附近振動，形成

一列自上而下傳播的機械波，A、D正確；彈簧波是縱波，有疏部和密部，無波

峰和波谷，B錯誤；彈簧上的質點均在平衡位置附近往復振動，有時向上振動，

有時向下振動，C錯誤.

10.地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4km/s和9km/s,一種簡易

地震儀由豎直彈簧振子產和水平彈簧振子H組成，如圖所示.地震中，假定震

源在地震儀下方，觀察到兩振子相差5s開始振動，則下列說法正確的是（)

A.P先開始振動，震源距地震儀約36km

B.尸先開始振動，震源距地震儀約25km

C.X先開始振動，震源苑地震儀約36km

D.少先開始振動，震源距地震儀約25km

【答案】A【解析】縱波的速度快，縱波先到地震儀，所以「先開始振動,

YX

根據五=5s,解得x=36km,故A正確，B、C、D錯誤.

11.科學探測表明，月球表面無大氣層，也沒有水，更沒有任何生命存在的

痕跡.在月球上，兩宇航員面對面講話也無法聽到，這是因為（）

A.月球太冷，聲音傳播太慢

B.月球上沒有空氣，聲音無法傳播

C.宇航員不適應月球，聲音太輕

D.月球上太嘈雜，聲音聽不清楚

【答案】B【解析】兩宇航員面對面講話卻無法聽到，說明聲波有振源卻

傳播不出去，即缺乏聲波傳播的另一條件——介質，故B正確.

12.一列波在介質中向某一方向傳播，如圖為此波在某一時刻的波形圖，并

且此時振動還只發(fā)生在“、N之間，已知此波的周期為T,。質點速度方向在波

形圖中是向下的，下面說法中正確的是（）

A.波源是由波源起振開始計時，P質點已經振動時間丁

37

B.波源是M山波源起振開始計時，尸質點已經振動時間:

T

C.波源是M由波源起振開始計時，P質點已經振動時間a

D.波源是M,由波源起振開始計時，尸質點己經振動時間(

【答案】C【解析】由于此時Q質點向下振動，且。質點右方相鄰質點

在。質點下方，則波向左傳播，N是波源.經過一個周期，振動從N點傳播到

3

M點，又因從波源N起振開始計時，需經彳丁，尸質點才開始振動，故P質點已

振動了故C正確.

13.如圖所示，把鬧鐘放在密閉的玻璃罩內，當鬧鈴振動時，在玻璃罩外仍

然可以聽到鬧鐘的鈴聲，但如果將玻璃罩內的空氣用抽氣機抽去，就聽不到鬧鐘

的鈴聲.試解釋此現(xiàn)象.

【答案】機械波需要介質才能得以傳播.當玻璃罩內有空氣，鈴聲通過空氣

迫使玻璃罩發(fā)生同頻率振動，將鈴聲傳給外界.若玻璃罩內空氣被抽出，因缺少

傳播振動的介質，鬧鐘的鐘鈴無法形成機械波，外界將聽不到鬧鐘的鈴聲.

14.振源4帶動細繩上各點上下做簡諧運動，，=0時刻繩上形成的波形如

圖所示.規(guī)定繩上質點向上運動的方向為x軸的正方向，則。點的振動圖像是

()

B

O\

CD

【答案】B【解析】由“帶動法”可知此時P點從平衡位置開始向下運動，

故B正確.

15.（多選）如圖所示為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，此時刻質點尸的

運動方向如圖所示，則（）

G

A.該波向左傳播

B.質點8和。的運動方向相同

C.質點C比質點8先回到平衡位置

D.此時質點產和〃的速度方向相反

【答案】ACD【解析】已知質點F向下振動，下一酎刻將到達波谷，即

是由相鄰波谷傳來的，由此可知波的傳播方向向左，A正確.因此質點。、上的

運動方向向下，B錯誤，D正確.質點A、B、”的運動方向向上，因質點。直

接從最大位移處回到平衡位置，即匕=￡而質點B要先運動到最大位移處，再

回到平衡住置，故3＞上，C正確.

16.（多選）如圖所示為沿水平方向的介質中的部分質點，每相鄰兩質點間距

離相等，其中。為波源，設波源的振動周期為T,自波源通過平衡位置豎直向下

振動時開始計時，經過看質點1開始起振，則下列關于各質點的振動和介質中

的波的說法中正確的是（）

IIIIIIIIII.

0123456789

A.介質中所有質點的起振方向都是豎直向下的，但圖中質點9起振最晚

B.圖中所畫的質點起振時間都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同

的

C.圖中質點8的振動完全重復質點7的振動，只是質點8振動時，通過平

衡位置或最大位移的時間總是比質點7通過相同位置時落后;

D.只要圖中所有質點都已振動了，質點1與質點9的振動步調就完全一致，

但如果質點1發(fā)生的是第100次振動，則質點9發(fā)生的就是第98次振動

【答案】ACD【解析】據波的傳播特點知，波傳播過程中各質點的振動

總是重復波源的振動，所以起振方向相同，都是豎直向下，但從時間上來說，起

T

振依次落后4的時間，A、C正確，B錯誤；由題意知，質點9比質點1應晚起

振兩個周期，所以當所有質點都起振后，質點1與質點9步調完全一致，D正確.

17.細繩的一端在外力作用下從t=0時刻開始做簡諧運動，激發(fā)出一列簡

諧橫波.在細繩上選取15個點，圖中甲為f=0時刻各點所處的位置，乙為，=5

3T

時刻的波形圖（T為波的周期）.在丙中畫出，=子時刻的波形圖.

甲1帛4用構黑湖泮

【答案】見解析【解析】機械波在傳播過程中，介質的質點都在各自的平

T

衡位置附近振動，時間依次滯后，從波形圖上看出，在r=a時刻第4個質點才開

37T

始振動，則在？=彳時刻第10個質點剛開始振動，此時第4個質點已振動了爹的

時間回到了自己的平衡位置，第1個質點到達下方最大位移處，新的波形如圖所

示.

2、波的描述

1.在坐標原點的波源從/=0時刻開始向上做簡諧振動，振動周期T.在片亍

時，波源突然停止運動，則時波的圖像是（）

【答案】B【解析】在時，波源突然停止運動，知坐標原點處于負

的最大位移處，在r=T時，坐標原點仍然處于負的最大住移處，波形向前傳播

一個周期，質點開始向上振動，根據“上下坡法”知起振的點處于下坡，故B

正確，A、C、D錯誤.

2.在均勻介質中，一列沿x軸正向傳播的橫波，其波源。在第一個周期內

的振動圖像如圖所示，則該波在第一個周期末的波形圖是（）

【答案】D【解析】由振動圖像知，波源O在一個周期內剛好完成一次全

振動，此時質點。在平衡位置向下振動，故D正確.

3,如圖，f=0時刻，波源在坐標原點從平衡位置沿）軸正方向開始振動，

振動周期為0.4s,在同一均勻介質中形成沿x軸正、負兩方向傳播的簡諧橫波.下

圖中能夠正確表示r=0.6s時波形的圖是（）

【答案】C【解析】由于波沿x軸正、負兩方向傳播的波形關于），軸對稱,

故A、B錯誤；，=0時刻波源沿y軸正方向開始振動，經過0.6s即1.5T,波源

位于平衡位置且沿y軸負方向振動，據“同側法”可知C正確，D錯誤.

4.一列橫波在介質中向右傳播，右圖為此波某時刻的波形，并且只有M、

N間的質點在振動，下列說法正確的是（）

A.波源是M,且波恰好傳至N質點

B.波源是N,且波恰好傳至M質點

C.。質點此時的振動方向向下

D.從該時刻起，。質點比尸質點先回到平衡位置

【答案】A【解析】因為波向右傳播，只有M、N間的質點振動，故M是

波源且恰傳到N點，每一質點的振動追隨與它相鄰的左邊質點的振動，因而。

點振動方向向上，從此時刻起，P點由最大位移直接回到平衡位置，。先向上到

最大位移處再回到平衡位置，故A正確，B、C、D錯誤.

5.如圖所示，是一列簡諧橫波在Z=0.15s時的波形圖，該波沿x軸負方向

傳播，傳播的速度為o=10m/s,則質點。的振動圖像是下列圖中的（）

【答案】D【解析】波沿x軸負方向傳播，則質點。在0.15s時，由平衡

22

位置向負的最大位移處運動；由波的圖像可知，波長2=2m,波的周期T=-=yQ

s=0.2s;由圖可知A、B、C錯誤，D正確.

6.在某一均勻介質中由原點發(fā)出的簡諧橫波在x軸上傳播，某時刻的波形

如圖所示，其波速為5m/s,則下列說法正確的是()

A.此時P、Q兩質點運動方向相反

B.再經過0.5s,質點N剛好在(一5m,20cm)位置

C.波的頻率與波源的振動頻率無關

D.波速由波源和介質的性質共同決定

【答案】B【解析】波同時向兩側傳播，根據對稱性可知，此時P(-2m,

0cm)AQ(2m,0cm)兩點運動方向相同，故A錯誤；由圖可知，N到波的前沿的

距離為2m,波傳播到N的時間〃=0.4s,由圖知波長2=2m,周期為7=0.4s,

則經過0.5s質點N剛好到達波峰位置，其坐標為(一5m,20cm),故B正確；

波在傳播過程中是受迫振動，波的頻率和波源的頻率一致，故C錯誤；波速只

與介質有關，同種介質波速相同，故D錯誤.

7.如圖甲所示，S為振源，P質點距S的距離為，?，f=0時刻S由平衡位置

開始振動，產生沿直線向右傳播的簡諧橫波，圖乙為P質點從力時刻開始振動

的振動圖像，則下列說法正確的是(

p

平

A.t=0時刻振源S的振動方向沿y軸正方向

B.12時刻P質點振動速度最大，方向沿)軸負方向

C.t2時刻振源S處于平衡位置向)，軸正方向振動

D.若波源停止振動，則P質點也馬上停止振動

【答案】A【解析】當機械波在力時刻剛傳到P質點時，P質點的起振方

向沿y軸正方向，說明這列波的起振方向沿)，軸正方向，則f=0時，振源S的

振動方向沿y軸正方向，A正確；根據題圖乙可知，及時刻尸質點處于平衡位

置向)，軸正方向振動，即此時尸質點具有正向的最大速度，B錯誤；根據題圖

乙無法確定及時刻振源S的位置，C錯誤；如果波源停止振動，則P質點需要

經過八時間才會停止振動，D錯誤.

8.如圖所示為一列沿x軸負方向傳播的簡諧波在某一時刻的圖像，下列說

法中正確的是（）

A.該時刻。點和d點處的質點位移相同，加速度方向相反

B.該時刻8點和c點處的質點位移相同，速度方向也相同

C.質點b比質點c先回到平衡位置

D.質點。比質點d先回到平衡位置

【答案】D【解析】題圖時刻。、d兩點位移相同，加速度相同，故A錯

誤；據“上坡下、下坡上”可以判斷服人兩點向上運動，c、d兩點向下運動，

所以c比b先回到平衡位置，4比d先回到平衡位置，故B、C錯誤，D正確.

9.（多選）簡諧橫波某時刻的波形圖像如圖所示.由此圖可知（）

A.若質點。向上運動，則波是從左向右傳播的

B.若質點方向下運動，則波是從左向右傳播的

C.若波從右向左傳播，則質點c向下運動

D.若波從右向左傳播，則質點d向上運動

【答案】AD【解析】由“上下坡法”可判斷，若波向右傳播，則〃、b向

上運動，c、d向下運動；若波向左傳播，則〃、b向下運動,c、d向上運動.故

A、D正確.

10.湖面上停放甲、乙兩條船，它們相距30m,一列水波正在湖面上沿兩

船連線方向傳播，觀察到甲船從開始振動的1min內上下震蕩30次，而乙船在

這個時間內上下震蕩28次.求：

（1）這列波的周期；

（2）水波在水面上傳播的速度.

【答案】（1）2s（2）7.5m/s

【解析】（1）甲船從開始振動的1min內上下震蕩30次，則甲船的振動周期

為T=（=1^s=2s,這列波的周期等于船的振動周期，也為2s.

（2）波從甲船傳到乙船，1min內，甲船比乙船多震蕩2次，說明兩船間的距

禹是兩個波長，由題意得22=30m,

解得2=15m,

則。=彳=7.5m/s.

11.（多選）如圖所示，水平放置的彈性長繩上有一系列均勻分布的質點1、2、

3……,現(xiàn)使質點1沿豎直方向做簡諧運動，振動將沿繩向右傳播，質點1的起

始振動方向向上，當振動傳播到質點13時，質點1恰好完成一次全振動，此時

質點9的運動情況是（）

1234567891011121314

A.加速度方向豎直向上B.加速度方向豎直向下

C.速度方向豎直向上D.速度方向豎直向下

【答案】BD【解析】由題可知，質點1的起振方向向上，介質中各質點

起振方向均向上，波向右傳播，畫出1?13個質點間的波形如圖所示：

由圖可以看出，質點9正在向下運動，速度方向向下，位移減小，加速度也

正在減小，且方向豎直向下，故B、D正確，A、C錯誤.

12.（多選）一簡諧機械波沿工軸正方向傳播，周期為門=0時刻的波形如圖

甲所示，〃、b是波上的兩個質點、.圖乙是波上某一質點的振動圖像.下列說法

中正確的是（）

A.7=0時質點。的速度比質點Z?的大

B.[=0時質點。的加速度比質點的大

C.圖乙可以表示質點4的振動

D.圖乙可以表示質點〃的振動

【答案】BD【解析】r=0時刻。在波峰，速度為零，加速度最大，b在

平衡位置，加速度為零，速度最大，A錯誤，B正確；根據“上下坡法”可以判

斷，，=0時刻8點在平衡位置且向下運動，C錯誤，D正確.

13.（多選）一列波的波源S在原點做豎直方向、頻率為10Hz的簡諧運動.fo

時刻，向右傳播的波形如圖所示，向左傳播的波形未畫出.下列說法正確的是

（）

y/m

-4

A.川時刻，冗=1m處的質點振動方向向上

B.砧時刻，x=-2m處的質點振動方向向上

C./o+0.175s時刻，了=一1m處的質點處在波谷位置

D.%—0.125s時刻，x=lm處的質點處在波峰位置

【答案】AC【解析】由于波的傳播方向向右，則波形向右平移，可知ro

時刻，x=1m處的質點向上運動，故A正確；布時刻，x=-2m處的質點與x

=2m處的質點振動方向相同，振動方向向下，故B錯誤；波的周期為T=y=-j^

s=0.1s,則fo+0.175s為又經過了1，，x=-1m處的質點與時刻x=1m

的位置相同，處于波谷；同理在加一0.125s時刻，工=1m處的質點處于波谷，

故C正確，D錯誤.

14.（2021屆天津一中檢測）一列簡諧橫波的波形如圖所示，實線表示力=0

時刻的波形圖，虛線表示力=0.05s時刻的波形圖，則：

（1）該簡諧橫波的振幅與波長各為多少？

（2）若2T＞尬一波速可能為多大？（T為周期）

（2）若波向x軸正方向（向右）傳播，波速200m/s；若波向x軸負方向（向左）

傳播，波速280m/s.

【解析】（1）根據波的圖像可以求出

振幅A=5cm;波長為A=8m.

（2）若波向右傳播，從力=0至U，2=O.O5S,傳播■了2m,

即%,所以，2—八=47+仃,

解得周期0八因為

7=2U〃十〉27>f2—A>r,

所以n—1,T—x?4s=0.04s,

波速z;=y.=200m/s：

若波向左傳播，從力=0到段=0.05s,傳播了6m,

即%,所以友一人=%+訂，

解得周期因為27>亥一人>7,

十15

所以〃=1,7=五1s=^s,

波速。=彳=280m/s.

3、波的反射、折射和衍射

1.下列現(xiàn)象不屬于波的明顯衍射現(xiàn)象的是（）

A.“隔墻有耳”

B.“空山不見人，但聞人語聲”

C.河中蘆葦后面沒有留下無波的區(qū)域

D.池中假山前有水波，假山后無水波

【答案】D【解析】假山前有水波，假山后無水波，說明波沒有繞過障礙

物，因此不屬于明顯衍射現(xiàn)象，故D正確.

2.如圖所示，正中O是水面上一波源，實、虛線分別表示該時刻的波峰、

波谷，A是擋板，8是小孔，經過一段時間，水面上的波形將分布于（）

A.整個區(qū)域B.陰影I以外區(qū)域

C.陰影II以外區(qū)域D.陰影HI以外區(qū)域

【答案】B【解析】由題圖中可直觀看出，半波長為實、虛兩圓半徑之差，

且可看出擋板A的尺寸比波長大得多；而小孔8與波長長度差不多.據波發(fā)生

明顯衍射的條件知道，該波在擋板4處的衍射現(xiàn)象很不明顯，即可認為波沿直

線傳播，故I區(qū)內水面無波形，故A、C、D錯誤；該波的波長與小孔8差不多，

能夠產生明顯的衍射，故在陰影區(qū)HI、II之內，明顯存在衍射波的波形，故B

正確.

3.已知空氣中的聲速為340m/s.現(xiàn)有幾種聲波：①周期為京s,②頻率為

IO4Hz,③波長為1（）m.它們傳播時若遇到寬約為13m的障礙物，能產生顯著

的衍射現(xiàn)象的是（）

A.①和②B.②和③

C.①和③D,都可以

【答案】C【解析】三種聲波的波長分別為九=340X5m=17m,^2=^

m=0.034m,A3=10m,根據發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件可知，①、③兩種聲波的

波長與障礙物的尺寸差不多，能產生明顯的衍射現(xiàn)象，故C正確.

4.（2021屆河北南宮中學四校聯(lián)考）聲波是一種機械波，在空氣中傳播速度

約為340m/s,人能聽到的聲波頻率在20Hz到20000Hz之間，對于波長為34m

的聲波，下列說法正確的是（）

A.在水中它比波長為20m的聲波傳播得更快一些

B.不能產生明顯的衍射

C.它不能被人聽到

D.不能產生反射現(xiàn)象

【答案】C【解析】波運由介質決定，在同一介質中波速相同，故A錯誤；

聲波具有波的特性，能發(fā)生波的反射、折射和衍射，故B、D錯誤；根據

340

可知，尸可HZ=10HZ,所以該波為次聲波，人不能聽見，故C正確.

5.如圖，尸為橋墩，A為靠近橋墩漂浮的葉片，波源S連續(xù)振動，形成水

波，此時葉片A靜止不動.為使水波能帶動葉片振動，可用的方法是（）

A.提高波源頻率

B.提高波源周期

C.減小波源距橋墩的距離

D.增加波源距橋墩的距離

【答案】B【解析】波源S連續(xù)振動，形成水波，水波中的質點上下振動,

形成的波向前傳播，提高拍打水面的頻率，則質點振動的頻率增加，波的頻率與

振動的頻率相等，根據入=1波速不變，頻率增大，波長減小，衍射現(xiàn)象不明

顯，反之提高波源周期，降低頻率，波長增大，衍射現(xiàn)象更明顯.衍射現(xiàn)象與傳

播距離無關，增加或減小波源距橋墩的距離，不會影響衍射現(xiàn)象的發(fā)生，故A、

C、D錯誤，B正確.

6.同一音叉發(fā)出的聲波同時在水和空氣中傳播，某時刻的波形曲線如圖所

示，以下說法正確的是（）

yb

A.聲波在水中波長較大，b是水中聲波的波形曲線

B.聲波在空氣中波長較大，b是空氣中聲波的波形曲線

C.水中質點振動頻率較高，〃是水中聲波的波形曲線

D.空氣中質點振動頻率較高，。是空氣中聲波的波形曲線

【答案】A【解析】波的頻率取決于波源的振動頻率，與介質無關，故相

同音叉發(fā)出的聲波在水中與在空氣中傳播時頻率相同.機械波在介質中傳播的速

度只取決于介質的性質.聲波在水中傳播的速度大于在空氣中傳播的速度，由。

=〃知，聲波在水中的波長較大，對應于題圖中波形曲線A故A正確.

7.（多選）以下關于波的認識，正確的是（）

A.潛水艇利用聲吶探測周圍物體的分布情況，用的是波的折射原理

B.隱形飛機怪異的外形及表面涂特殊隱形物質，是為了減少波的反射，從

而達到隱形的目的

C.雷達的工作原理是利用波的反射

D.水波從深水區(qū)傳到淺水區(qū)改變傳播方向的現(xiàn)象，是波的折射現(xiàn)象

【答案】BCD【解析】A、B、C選項中應用了波的反射現(xiàn)象，故A錯誤,

B、C正確；D選項是波的折射現(xiàn)象，深水區(qū)域和淺水區(qū)域視為不同介質，故波

的傳播方向發(fā)生改變，故D正確.

8.（2021屆金山區(qū)一模）發(fā)波水槽中產生一列水波，用一支圓珠筆插入水中,

如圖所示，筆對波的傳播（）

A.有影響，水波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象

B.有影響，水波不發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象

C.無影響，水波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象

D.無影響，水波不發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象

【答案】C【解析】由波的衍射現(xiàn)象可知，當圓珠筆插入水中，筆尖的線

度遠小于水波的波長時，水波會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，即筆對波的傳播沒有影響，

故C正確，A、B、D錯誤.

9.在水波槽的衍射實驗中，若打擊水面的振子振動頻率是5Hz,水波在水

槽中的傳播速度為0.05m/s,為觀察到顯著的衍射現(xiàn)象，小孔直徑d應為多少？

【答案】小于1cm【解析】在水槽中激發(fā)的水波波長為4%第m=

0.01m=lcm.要求在小孔后產生顯著的衍射現(xiàn)象，應取小孔的尺寸小于波長.故

小孔直徑d應小于1cm.

10.如圖所示，相鄰實線間的距離等于一個波長，試大致畫出波通過孔A

和B以及遇到障礙物。和。之后的傳播情況.

【答案】見解析【解析】由題圖可知，孔A和障礙物D跟波長相差不多，

因此，從孔A傳出的波和遇障礙物。之后的波均有明顯的衍射現(xiàn)象；孔6和障

礙物C跟波長相比相差較大，因此，從孔B傳出的波和遇障礙物。之后的波無

明顯的衍射現(xiàn)象.在畫通過孔A的衍射波時要強調畫出的同心半圓都是以孔A

為圓心的；遇障礙物。之后波的傳播并沒有受影響；而從孔8傳出的波和遇障

礙物C之后的波只沿直線傳播.所以從孔A、8傳出的波和遇障礙物C、。之后

的波如圖所示.

11.（多選）如圖所示，1、2、3分別代表入射波、反射波、折射波的波線,

則（）

A.2與1的波長、頻率、波速都相等

B.2與1的波速、頻率相等，波長不等

C.3與1的波速、頻率、波長均相等

D.3與1的頻率相等，波速、波長均不等

【答案】AD【解析】波1、2都在介質。中傳播，故1、2的頻率、波速、

波長均相等，故A正確，B錯誤；波1、3是在兩種不同介質中傳播，波速不同,

7）

但波源沒變，因而頻率相等，由2=/得波長不同，故C錯誤，D正確.

12.（多選）如圖所示，一小型漁港的防波堤兩端MN相距約60m,在防波堤

后A、8兩處有兩個小船進港躲避風浪.某次海嘯引起的波浪沿垂直于防波堤的

方向向防波堤傳播，下列說法中正確的有（）

A.假設波浪的波長約為10m,則A、8兩處小船基本上不受波浪影響

B.假設波浪的波長約為1（）m,則A、B兩處小船明顯受到波浪影響

C.假設波浪的波長約為50m,則A、B兩處小船基本上不受波浪影響

D.假設波浪的波長約為50m,貝IJA、8兩處小船明顯受到波浪影響

【答案】AD【解析】43兩處小船明顯受到影響是因為水波發(fā)生明顯的

衍射，波浪能傳播到A、8處的結果，當障礙物或縫隙的尺寸比波長小或跟波長

差不多的時候，會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象.故A、D正確.

13.（多選）如圖所示是觀察水面波衍射的實驗裝置，AC和8。是兩塊擋板,

是一個孔，。是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每兩條相鄰

波紋（圖中曲線）之間距離表示一個波長.貝女）

//////^

CAB

A.水面波經過孔后波速不變

B.水面波經過孔后波紋間距離可能變大

C.若波源頻率增大，衍射現(xiàn)象更明顯

D.如果將孔擴大，可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象

【答案】AD【解析】根據波速由介質來決定，可知水面波經過孔后波速

不變，故A正確；水面波通過孔后，波速、頻率、波長不變，則擋板前后波紋

間的距離相等，故B錯誤；如果孔的大小不變，使波源頻率增大，因為波速不

7）

變，根據2=］知，波長減小，可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象，故C錯誤；如果

將孔A8擴大，孔的尺寸遠大于波的波長，可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象，故D

正確.

14.（多選）如圖所示，S為水平面上振動的波源，M、N是水面上的兩塊擋

板，其中N板可以移動，兩板間有一狹縫，此時測得圖中A處沒有振動，下列

說法正確的是（）

使波源的振動頻率減小，可以使A處的水振動起來

使波源的振動頻率增大，可以使A處的水振動起來

移動N板使狹縫間距增大，可以使A處的水振動起來

當A點振動后，擋板兩邊的波紋間距相等

【答案】AD【解析】A處質點沒有振動，說明水波沒有衍射過去，原因

是MN間的縫太寬或波長太小，因此若要使A處質點振動起來，可增大水波的

波長，即波源的振動頻率減小，或移動N板使狹縫間距減小，故A正確，B、C

錯誤；當A點振動后，擋板兩邊的波振動頻率相同，波速大小相等，由知

波長相等，則波紋間距相等，故D正確.

15.有一輛汽車以15m；s的速度勻速行駛，在其正前方有一陡峭山崖，汽

車鳴笛2s后司機聽到回聲，此時汽車距山崖的距離有多遠？(v^=340m/s)

【答案】325m【解析】畫出汽車與聲音運動過程示意圖如圖所示，設汽

車由4到C位移為si,C到山崖8距離為$2,設汽車鳴笛到司機聽到回聲時間

^^.s\s\+2siDN—V式(340—15)X2

為/,則t=2s.則——=------=/解得52=-S—=---o---=-----o--m---

0*P*

=325m.

AB

河軍下.聲

16.漁船常利用超聲波來探測遠處魚群的方位.已知某超聲波頻率為

1.0X105Hz,某時刻該超聲波在水中傳播的波動圖像如圖所示.

(1)從該時刻開始計時，畫出x=7.5X103m處質點做簡諧運動的振動圖像

(至少一個周期).

(2)現(xiàn)測得超聲波信號從漁船到魚群往返一次所用時間為4s,求魚群與漁船

間的距離(忽略船和魚群的運動).

【答案】(1)見解析

【解析】(1)如圖所示.

s)

(2)由波形圖讀出波長2=15Xl(r3m,

由波速公式得。=/九①

魚群與漁船的距離為②

聯(lián)立①②式，代入數據得x=3000m.

4、波的干涉

1.（多選）在空氣中的同一區(qū)域內，兩列聲波波源的振動情況如圖所示，可

以肯定的是（）

A.。波源的頻率為b波源頻率的2倍

B.。波的波長為力波波長的2倍

C.〃、b兩列波疊加能產生穩(wěn)定的干涉

D.通過同一狹縫，。波的衍射效果比〃波明顯

【答案】BD【解析】由波的圖像可以看出，a波的周期是b波的2倍，

由/=*可知匕波的頻率是。波頻率的2倍，因為波速相等（同一介質），由波速公

式可知。波的波長等于匕波的2倍，故A錯誤，B正確；兩列波相干的條

件是頻率必須相等，可知〃、。兩列波登加不會產生穩(wěn)定的干涉，故C錯誤；波

長越長，衍射現(xiàn)象越明顯，故D正確.

2.（多選）兩個振動情況完全一樣的波源S和S2相距6m,它們在空間產生

的干涉圖樣如圖所示，圖中實線表示振動加強的區(qū)域，虛線表示振動減弱的區(qū)

域.下列說法正確的是（）

A.兩波源的振動頻率一定相同

B.虛線一定是波谷與波谷相遇處

C.兩列波的波長都是2m

D.兩列波的波長都是1m

【答案】AC【解析】因為形成穩(wěn)定的干涉圖樣，所以兩波源的頻率一定

相同，A正確；因為Si和S2相距6m,由干涉圖樣可得，兩列波的波長都是2m,

C正確，D錯誤；虛線是振動減弱區(qū)，是波峰與波谷相遇處，B錯誤.

3.（多選）（2021屆廣安校級期末）如圖所示為兩列波疊加的示意圖，這兩列波

的振動方向，振幅頻率完全相同，M、N、。為疊加區(qū)域的三個點，。為兩個波

谷相遇，M為兩個波峰相遇，N點為波峰和波谷相遇，波的周期為丁，則下列說

法正確的是（）

A.0點為振動加強點

B.N點始終靜止不動

C.經g周期，質點。傳播到N點

T

D.M點為振動加強點，經過2,此點振動減弱

【答案】AB【解析】。點是波谷和波谷疊加，為振動加強點，且始終振

動加強，故A正確；N點為波峰與波谷疊加，因振幅相同，則位移總是為零，

始終靜止不動，故B正確；質點不會隨著波迂移而it移，故C錯誤；M點為振

動加強點，經過半個周期，此點振動仍加強，故D錯誤.

4.如圖所示，S、S2是位于水面的兩個振動情況完全相同的波源，振幅為人,

P、M、N三點均位于S1、S2連線的中垂線上，且PM=MN.某時刻P是兩列波的

波峰相遇點，N恰是兩列波的波谷相遇點，貝義）

?PS2

S：

?N

A.P、N兩點間的距離為半個波長

B.旭點位移的最大值為2A

C.P點的位移始終是24

D.N點為振動減弱點

【答案】B【解析】根據題意可知P、N兩點均為振動加強點，又因為P

點在波峰，N點在波谷，所以尸、N兩點相距半波長的奇數倍，A、D錯誤；P、

N兩點均為振動加強點，兩點連線上的點也為振動加強點，所以M點位移的最

大值為2A,B正確；P點在平衡位置做簡諧振動，位移的最大值為2A,C錯誤.

5.（2021屆上海四區(qū)模擬）如圖，Si、S2是振幅均為A的兩個水波波源，某

時刻它們形成的波峰和波谷分別由實線和虛線表示.則（）

A.兩列波在相遇區(qū)域發(fā)生干涉

B.。處質點振動始終減弱，。、c處質點振動始終加強

C.此時〃、b、c處各質點的位移是：xa=0,項）=—2A,Xc=2A

D.以b、c處各質點隨著水波飄向遠處

【答案】C【解析】圖中兩列波的波長不同；波速由介質決定，是相同的；

根據o=y知，頻率不同，兩列波不會干涉，只是疊加，A錯誤；兩列波不能產

生穩(wěn)定的干涉，所以振動不是始終加強或減弱的，B錯誤；波疊加時，各個質點

的位移等于各個波單獨傳播時引起位移的矢量和，故Xa=A—A=0,Xb=-A—A

=-24,&=4+A=2A,C正確；波傳播時，各個質點只是在平衡位置附近做振

動，D錯誤.

6.兩個不等幅的脈沖波在均勻介質中均以1.0m/s的速率沿同一直線相向

傳播，f=0時刻的波形如圖所示，圖中小方格的邊長為0.1m,則以下不同時刻,

波形不正確的是（）

r=O

r=0.3sr=0.4s

AB

r=0.5sz=0.6s

CD

【答案】c【解析】當/=0.3s時，出現(xiàn)A圖的波形，這時由s=vt=03m

可知，兩波正好剛相遇，故A正確，同理B與D也正確，C錯誤.

7.（多選）（2021屆大連校級期中）圖甲為一列橫波在，=0時的波動圖像，圖

乙為該波中x=2m處質點P的振動圖像，下列說法正確的是（）

A.若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則所遇到的波的頻率

為0.25Hz

B.若該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則該波所遇到的障礙物尺寸一定比4m

大很多

C.再過0.5s,P點的動能最大

D.波沿x軸正方向傳播

【答案】CD【解析】由圖乙可知該波的頻率為1Hz,由波的干涉條件可

知A錯誤；由圖甲可知該波的波長2=4m,故B錯誤；再過0.5s尸點處于平衡

位置動能最大，C正確；由甲、乙圖像可知D正確.

8.（多選）如圖所示兩列同頻率相干水波在7=0時刻的疊加情況，圖中實線

表示波峰，虛線表示波谷，已知兩列波的振幅均為2cm（且在圖中所示范圍內振

幅不變），波速為2m/s,波長為0.4m,E點為6。連線和AC連線的交點.下列

敘述正確的是（）

A.4、C兩點都是振動減弱點

B.振動加強的點只有從E、D

C.直線上的所有點都是振動加強點

D.B、。兩點在該時刻的豎直高度差為4cm

【答案】AC【解析】4、C兩點是振動減弱點，A正確；直線上的所

有點都是振動力口強點，B錯誤，C正確：8點是波谷與波谷相遇，。點是波峰與

波峰相遇，所以B、。兩點該時刻豎直高度相差8cm,D錯誤.

9.（多選）（2021屆蘇州第一中學期中）如圖所示，Si、S2是弦線兩端的兩個波

源，它們